Лектор:
Экзаменационные вопросы по курсу "Уравнения математической физики"
3-й курс, 5-й семестр 2000-2001 учебного года.
- Вывод уравнения колебания струны.
- Постановка основных краевых задач для уравнения колебаний струны.
- Вывод уравнения колебаний мембраны и постановка основных краевых задач.
- Вывод уравнения теплопроводности в движущейся среде.
- Постановка основных краевых задач для уравнения теплопроводности.
- Вывод уравнения диффузии и постановка основных краевых задач.
- Уравнение Лапласа и постановка основных краевых задач.
- Уравнение специальных функций и характер его решений. Особенность постановки задачи Штурма-Лиувилля.
- Уравнение Бесселя и его решения.
- Производящая функция и рекуррентные соотношения для функций Бесселя.
- Интегралы от функций Бесселя.
- Интегральное представление, асимптотические формулы, нули и графики функций Бесселя.
- Задача Штурма-Лиувилля для уравнения Бесселя.
- Модифицированные функции Бесселя.
- Уравнение Лежандра и полиномы Лежандра.
- Присоединенные функции Лежандра.
- Полиномы Эрмита.
- Полиномы Лагерра.
- Обобщенные полиномы Лагерра.
- Гипергеометрические функции.
- Оператор Лапласа в криволинейных ортогональных координатах.
- Применение цилиндрических функций к решению задачи о колебании круглой мембраны.
- Волновая функция и уравнение Шредингера.
- Задача о движении электрона в атоме водорода.
- Уравнения электромагнитного поля и электростатики.
- Фундаментальные решения уравнения Лапласа.
- Свойства многомерных несобственных интегралов, зависящих от параметров.
- Объемный потенциал и его свойства.
- Поверхность Ляпунова. Определение поверхностных потенциалов.
- Свойства потенциала двойного слоя.
- Свойства потенциала простого слоя.
- Сведение краевых задач для уравнения Лапласа к интегральным уравнениям
- Теоремы Фредгольма о разрешимости интегральных уравнений второго рода.
- Исследование внутренней задачи Дирихле и внешней задачи Неймана для уравнения Лапласа.
- Исследование внешней задачи Дирихле и внутренней задачи Неймана для Уравнения Лапласа.
- Функция Грина задачи Дирихле для уравнения Лапласа.
- Свойства функции Грина.
- Построение функции Грина методом электростатических изображений.
- Построение функции Грина в случае двух переменных методом конформных отображений.
- Уравнения гидродинамики.
- Уравнения акустики.
- Усредненное решение.
- Решение задачи Коши для волнового уравнения с тремя пространственными переменными.
- Решение задачи Коши для волнового уравнения с двумя пространственными переменными.
- Физическая интерпретация формул Кирхгофа, Пуассона и Даламбера.
- Уравнение Гельмгольца. Плоские и сферические волны. Условие на бесконечности.
- Постановка скалярной задачи дифракции. Решение уравнения Гельмгольца в сферических координатах.
- Дифракция плоской волны на сфере.
- Задача Стефана о фазовом переходе.
- Распространение тепла в нелинейной среде.
- Уравнение переноса и нелинейные волны. Ударная волна.
- Уравнение Бюргерса.
- Распространение волн в диспергирующей среде. Уравнение Кортевега-де Фриза.
- Солитонные решения уравнения Кортевега-де Фриза.
Литература.
- Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. -М: Наука, 1997.
- Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики: Учеб. пособие. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 1999.- 798с.
- Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. - М.: Высш. школа, 1970.
- Мартинсон Л.К., Малов Ю.И. Дифференциальные уравнения математической физики. - М.: Изд-во МГТУ, 1996.
- Фарлоу С. Уравнения с частными производными для научных работников и инженеров. - М.: Мир, 1985.
- Арсенин В.Я. Методы математической физики и специальные функции. - М.: Наука, 1984.
- Шилов Г.Е. Математический анализ. Второй специальный курс. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984.
- Свешников А.Г., Боголюбов А.Н., Кравцов В.В. Лекции по математической физике. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993.
- Троцкая О.В. Уравнения математической физики. - Кемерово: Кемеровский гос. ун-т., 1996.
- Русак В.Н. Математическая физика: Учеб. пособие -Мн.: Дизайн ПРО, 1998.-208с.
Сборники задач.
- Будак Б.М., Самарский А.А., Тихонов А.Н. Сборник задач по математической физике. - М.: Наука, 1980.
- Владимиров В.С. и др. Сборник задач по уравнениям математической физики. - М.: Наука, 1982.
- Боголюбов А.Н., Кравцов В.В. Задачи по математической физике: Учеб. пособие.- М.: Изд-во МГУ, 1998. - 350с.